师：同学们好，今天我们要学习的是人教版生物七年级上册第三单元第五章第一节《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》的第二课时。上节课，我们了解了光合作用的科学发现史，归纳总结了光合作用的概念及反应式，还通过科学家们的探究历程，体会到探究过程的艰辛与曲折。这节课，我们将从光合作用在农业生产中的应用讲起，完成相关实验、探究及拓展练习，并总结光合作用在生物圈中的重要作用。接下来，我们先通过观看一段视频，感受光合作用对人类生存乃至整个生物圈的重要性。
（视频播放结束）
师：光合作用释放的氧气，是整个生物圈中所有生物赖以生存的必要资源，维持着生物圈中的碳氧平衡。为了更深入了解光合作用对生物圈的意义，我们需要进一步学习相关内容。下面，请同学们准备好本节课的学习任务单，在学习过程中同步完成。
通过之前的学习，我们知道光合作用的反应式为：原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，在有光的条件下，以叶绿体为场所进行。其实质是合成有机物、储存能量。光合作用产生的有机物可以构建植物体，所以我们可以通过增强光合作用来生产更多有机物，提高农作物产量。
那么，有哪些具体措施可以增强光合作用、提高农作物产量呢？我们来分析光合作用的反应式，要生产更多有机物，就需要充足的原料——二氧化碳和水，同时，光也是光合作用必需的条件，增强光照能提供更多可供转化的光能。
所以在农业生产中，一方面，可以通过合理灌溉提供充足水分，在大棚里增加二氧化碳（即二氧化碳气肥），来满足光合作用对原料的需求；另一方面，在大棚里增强光照强度、延长光照时间，也能促进植物的光合作用，生产更多有机物，从而增加产量。如果无法调节光照强度和时间，还可以采用充分利用光照的立体种植方式，比如玉米与大豆、棉花与花生的间作套种。间作是指在同一田地、同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式，它能充分利用空间，让不同高度植物的叶片尽可能接受到充足光照，提高光能利用率，达到增产目的。
在农业生产上，为了让农作物尽量多地制造有机物、充分利用阳光，是不是种植得越密集越好呢？其实，种植农作物时，既要充分利用光能，还要考虑空间和时间资源，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植，让植物叶片尽可能避免相互遮挡，照到更多阳光，提高光能利用率，进而提高农作物产量。
此外，也可以通过增加二氧化碳浓度来满足光合作用对原料的需求，比如喷施储存在钢瓶中的二氧化碳，吊挂二氧化碳释放剂，在温室大棚中增设二氧化碳发生器，或者增施有机肥料，利用微生物充分分解有机物释放二氧化碳。而且，光合作用是发生在生物体内的化学反应，需要适宜的温度，叶绿体中叶绿素的形成则需要含磷、含氮等无机盐，所以调节温度、合理施肥，在一定程度上也能促进光合作用，使农作物增产。
现在，我们通过思维导图来总结光合作用的影响因素。自身因素，比如气孔的开闭状态，气孔打开更有利于光合作用进行，还有叶片的结构、叶片的年龄等；环境因素主要包括光照、二氧化碳、水分、温度、无机盐，一般来说，光照强、二氧化碳浓度高、有适当的水分和无机盐、温度适宜，都对促进光合作用很重要。
接下来，我们做一些光合作用的相关拓展练习。请同学们根据给出的实验设计提示，尝试设计探究实验“二氧化碳是光合作用的原料吗？”，并在学习任务单的空白处写下实验设计方案。依据探究实验的一般方法步骤：
第一步，提出问题：二氧化碳是光合作用的必需原料吗？
第二步，做出假设：二氧化碳是光合作用的必需原料。
本实验所需材料用具如下……
第三步，制定计划。
根据实验探究的问题，我们确定变量是二氧化碳，形成对照的两组中，一组有二氧化碳，另一组就应去掉二氧化碳。我们可以利用题目中给出的信息，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳。为避免外界空气对实验的影响，实验装置需要密封。那如何验证两组实验的叶片是否进行了光合作用呢？我们可以参考之前学过的“绿叶在光下制造有机物”的实验，通过暗处理、设计对照、光照、酒精脱色、清水漂洗、滴加碘液，根据叶片是否变蓝来确定是否进行了光合作用。接下来，我们通过演示视频来学习具体实验操作过程。
（演示视频播放结束）
师：实验所需材料用具：镊子、塑料盆、大烧杯、玻璃罩、酒精灯、三脚架、石棉网、培养皿、火柴、清水、氢氧化钠溶液、盆栽天竺葵、碘液、酒精、标签纸。
把两株生长状况基本相同的盆栽天竺葵放在暗处遮光一昼夜，这一步叫暗处理，目的是将叶片中原有的淀粉运走和耗尽。
取两个塑料盆，用标签纸写上标签，标号为1号和2号。1号塑料盆里装有含氢氧化钠溶液的小烧杯，注意氢氧化钠溶液具有腐蚀性，不要让皮肤接触它；2号塑料盆装的是等量清水。
将暗处理过的两株盆栽天竺葵分别放在不同塑料盆中，并用玻璃罩起来，用胶带密封好。因为氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，所以1号装置中的二氧化碳被吸收，植物得不到二氧化碳，而2号装置中有二氧化碳。
将两个密封好的装置放在有阳光直射的地方，几小时后，打开密封的一、二号装置，分别摘下一片叶片，编号为1号和2号。
把叶片放入含有酒精的小烧杯中，酒精能溶解叶绿素，使叶片无色，便于观察。隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，加热一段时间后取出叶片，我们会发现叶片变成了黄白色。
用清水漂洗叶片，再把叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液，稍等片刻，用清水冲掉碘液，观察叶片颜色变化。
我们可以看到，1号装置中没有二氧化碳，该天竺葵不能进行光合作用，没有产生淀粉，取下来的叶片遇碘不变蓝；2号装置中有二氧化碳，盆栽天竺葵能进行光合作用，产生了淀粉，取下来的叶片遇碘变蓝。因此，该实验证明了二氧化碳是光合作用的原料。
我们通过实验操作得到的结果是：加清水有二氧化碳的对照组发生了光合作用，叶片遇碘液变蓝；加氢氧化钠缺少二氧化碳的实验组没有发生光合作用，叶片不变蓝。本实验的结论为二氧化碳是光合作用的原料。为避免实验材料的影响，使实验结果更精确，根据单一变量原则，我们可以对以上方案进行改进：选取同一株天竺葵上大小、薄厚、着生位置基本相同的两片叶片，分别密封在两个等体积的锥形瓶内，瓶子里分别放等体积的清水和氢氧化钠溶液。方案如图所示，同样参考之前学习的“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤，根据叶片滴加碘液检验是否变蓝，从而确定二氧化碳是光合作用的必需原料。